Как определить среднюю скорость движения висящего на нити шарика? Нить длина 30-40 см, угол отклонения 20-30 градусов.

Вообще-то матемтический маятник совершает колебательные движения, близкие к гармоническим
И его редняя скорость РАВНА НУЛЮ
Просто потому, что жди хоть 10000 лет у качающегося маятника - с места он не сдвинется

Впрочем может нужна средняя величина модуля скорости?

Тогда уравнение движения , и достаточно подсчитать седнюю скорость за полпериода. По определению средняя скорость - это путь, делённый на время.
Период маятника равен 2пиКОРЕНЬ (L/g), L = 30-40 см
полпериода очевидно пи2пиКОРЕНЬ (L/g) - это время
Амплитула дана в градусах, длину дуги можно приближённо считать длиной катета, A=LCOS(20-30)
Путь за полпериода равен удвоенной амплитуде очевидно
Осталось разделить одно на другое

В приближении математического маятника закон его движения имеет вид:
s(t) = s0*cos(w*t)
s0 - амплитуда отклонения; s0 = L*ф0
w = корень (L/g) - частота гармонических колебаний
L - длина маятника
g - ускорение своб. падения.
ф0 - максимальный угол отклонения маятника от положения равновесия (в радианах)
Средняя скорость движения маятника за время t2 - t1 равна, по определению:
Vcp = (s(t2) - s(t1))/(t2-t1)
В частности, средняя скорость маятника за период колебаний равна нулю.

Я не буду решать, поясню последовательность действий.
Возьмем одно полное колебание. Время одного колебания (период) вычислим по формуле Томсона.
Затем вычислим путь шарика за один период. если например, угол 30 градусов в каждую сторону, значит полный размах 60 градусов. Полное колебание - это туда-сюда. Значит в сумме будет 120 градусов, то есть треть окружности. Длина окружности два пи R (R -длина нити) . Значит находим длину окружности и делим на три - получаем путь шарика за один период. Средняя скорость равна путь деленный на время (в данном случае период) .
Удачи!